团体标准-聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头质量评价方法

ICS25.160.50

CCSJ33

团体标准

T/HNNMIAXX—2023

聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头

质量评价方法

QualityevaluationMethodofpolycrystallinediamondcompactandsteelbrazedjoint

2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施

河南省有色金属行业协会  发布

T/HNNMIAXX—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件中附录A为资料性附录。

本文件由郑州机械研究所有限公司提出。

本文件由河南省有色金属行业协会归口。

本文件起草单位：郑州机械研究所有限公司、河南省四方达超硬材料股份有限公司、中南大学、吉

林大学、中煤科工集团西安研究院有限公司、渤海石油装备（天津）中成机械制造有限公司。

本文件主要起草人：龙伟民、钟素娟、程亚芳、裴夤崟、赵东鹏、张伟、刘宝昌、王传留、高华、

李宏利、屈继来、黄俊兰、司浩、聂孟杰。

II

T/HNNMIAXX—2023

聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头质量评价方法

1范围

本文件规定了聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头的术语与定义、仪器与设备、质量评价指标及试验方

法。

本文件适用于聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头质量的检验和评价。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GJB1187射线检测

GB/T11345焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定

GB/T11363钎焊接头强度试验方法

GB/T13298金属显微组织检验方法

GB/T15248金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法

GB/T33148钎焊术语

GB/T33219硬钎焊接头缺欠

JB/T6966钎缝外观质量评定方法

3术语与定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

聚晶金刚石复合片Polycrystallinediamondcompact

在高温高压条件下在硬质合金衬底上烧结一层聚晶金刚石层所构成的复合体，简称PDC复合片。

3.2

钎焊面fayingface

焊件上待钎焊的表面。

3.3

缺欠brazing/solderingimperfection

钎焊接头中因钎焊产生的金属不连续、不致密、不规则、连接不良及形状或尺寸偏差的现象。

4仪器与设备

4.1万能力学试验机：测量范围为0N～30KN，最小分辨率为1N。

4.2金相显微镜：测量范围10X～500X，自带绘图软件。

4.3照明放大镜：5X、10X可选，有效直径125mm。

5质量评价指标

5.1接头质量等级

3

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聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头质量等级按表1的规定划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级。Ⅰ、Ⅱ等级钎焊质

量应在设计文件中注明，未注明的为Ⅲ级钎焊质量。

表1接头质量等级

级别功能特点质量要求

钎缝连续、光滑均匀，呈现明显圆弧过渡；不允许存在裂

适用于超高速切、钻、锯，承受较大冲击和振动的

Ⅰ级纹、穿透性针孔、气孔、疏松、溶蚀、焊瘤、腐蚀斑点，

工件，对强度、硬度、耐磨性能要求较高的刀具。

且复合片上聚晶金刚石层光亮，无麻坑。

钎缝连续，但均匀性较差；不允许存在裂纹、针孔、未钎

适用于高速切、钻、锯，承受中等冲击和振动的工

Ⅱ级透和穿透性缺欠；允许存在少量、轻微分散性气孔、疏松

件，对强度、硬度、耐磨性能有一点要求的刀具。

和腐蚀斑点，且复合片上聚晶金刚石层光亮，无麻坑。

钎缝成形差，允许不连续、不光滑，局部允许存在未钎透、

适用于普通切、钻、锯，承受较小冲击和振动的一

Ⅲ级气孔、密集疏松和凹坑，但不允许存在裂纹、穿透性缺缺

般工件，或对强度、硬度、耐磨性能要求低的刀具。

欠，且复合片上聚晶金刚石层光亮，无密集的麻坑。

a需考虑工件具体服役条件对接头钎焊质量进行分级。

5.2钎焊接头外部质量

5.2.1复合片上不允许有崩损情况，且聚晶金刚石层上无明显的密集麻坑出现。

5.2.2钎焊面应平滑、光洁，不应有影响使用的夹渣、气孔、过烧、氧化、焊瘤、未钎透等缺欠。

5.2.3钎焊面允许存在微小的不规则圆角、局部凹陷和疏松，以及符合规定的表面气孔、孔穴等缺欠。

5.2.4钎焊面不允许存在过烧性熔穿和裂纹（见图1）。

图1接头内部裂纹形貌

5.2.5钎焊面允许呈浅草黄色。

5.2.6钎焊面不允许存在图2所示的变形。

a)翘曲b)错边

图2接头变形示意图

4

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5.3钎焊接头内部质量

5.3.1钎着率

钎着率应符合表2的规定。

表2钎着率要求

级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级

钎着率≥90%≥85%≥75%

5.3.2内部夹渣与疏松

内部夹渣与疏松缺欠应符合表3的规定。

表3内部夹渣与疏松要求

级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级

夹渣无夹渣物平均面积小于接头实际钎焊面积的5%夹渣物平均面积小于接头实际钎焊面积的10%

疏松无允许少量分散疏松允许局部密集疏松

b夹渣形貌见图3a)、缩松形貌见图3b)

a)夹渣b)缩松

图3接头内部夹渣与缩松

5.3.3内部气孔

内部气孔应符合表4的规定

表4内部气孔要求

级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级

气孔直径之和占焊缝总长的百分比5%10%15%

5.3.4钎焊接头不应有穿透性缺欠。

5

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5.4钎焊接头力学性能

钎焊接头力学性能可根据抗剪强度与抗疲劳性能综合评估，其性能要求由设计文件或工艺文件规定。

5.5缺欠的修整与补焊

5.5.1钎焊面存在裂纹、贯穿性气孔、针孔及不符合产品图样规定的气孔、疏松、溶蚀、未钎透和表

面粗糙度时，应按产品图样要求进行补焊或作报废处理。

5.5.2允许机械方法清除钎焊面缺欠，但应不低于母材表面。

5.5.3Ⅰ、Ⅱ级接头的补焊次数不宜超过两次，Ⅲ级接头补焊次数不宜超过四次。

5.5.4常见缺欠及处理对策参照附录A。

6试验方法

6.1试验条件

6.1.1样品：样品接头焊缝应清洁。

6.1.2光线：室内照明良好，必要时以（五倍以上）照明发大镜检验。

6.1.3环境：温度25℃±10℃、相对湿度不大于45%RH。

6.2力学性能

6.2.1钎焊接头剪切强度试验

剪切强度按下面公式（1）计算。

··························································(1)

式中：�

��=�

τm—接头剪切强度的数值，单位为兆帕（MPa）；

F—接头剪切试样的最大剪切力的数值，单位为牛（N）；

A—接头剪切试样的搭接钎焊面积的数值，单位为平方毫米（mm2）。

6.2.2钎焊接头的疲劳试验

沿垂直接头钎焊面方向切割出Φ10mm×40mm的圆柱作为被测试样，使焊缝处于试样长度方向中心。

疲劳试验方法按照GB/T15248的规定执行。

6.3外观质量检验

6.3.1外观质量检验采用目视或用5倍～10倍放大镜，100%进行检验。其他检验由设计文件或工艺文

件规定。。

6.3.2外观质量检验按照JB/T6966的规定执行。

6.4内部质量检验

6.4.1X射线检验按照GJB1187的规定执行。

6.4.2超声波检验按照GB/T11345的规定执行。

6.4.3金相检验按照GB/T13298的规定执行。

6.4.4采用金相显微镜观察焊缝，用自带绘图软件测量获得实际钎焊面积，钎着率按公式（2）计算：

·····················································(1)

��

式中：

�=��×100%

6

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V—接头钎着率；

2

Ai—接头的实际钎焊面积，单位为平方毫米（mm）；

2

Aj—接头的名义钎焊面积，单位为平方毫米（mm）。

6.4.5Ⅰ、Ⅱ级钎焊接头可通过试件、样件或产品抽样进行剖切检验。

6.4.6无法进行无损检验、破坏性检验或其他内部质量检验时，可制作工艺模拟件或样件进行内部质

量检验，检验方法及数量按工艺文件的规定进行。

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A

A

附录A

（资料性）

聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头常见缺欠处理对策

聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头常见缺欠处理对策见表A.1。

表A.1聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头常见缺欠处理对策

缺欠特性产生原因处理措施预防措施

1.间隙过大或过小1.装配间隙要合适

2.装配时对接歪斜2.装配时焊件不能歪斜

钎缝未填满接头间隙部位未填满对未填满部分重焊

3.焊件加热不够3.均匀加热到足够高温

4.钎料量不够4.加入合适量钎料

1.焊件加热不均匀1.均匀加热焊件

钎料只在一面填缝，未

钎缝成形不良2.保温时间过长补焊2.保温时间适当

形成圆角且表面粗糙

3.焊件表面不清洁3.焊件表面清洁干净

1.焊件清理不干净1.焊件表面清洁干净

气孔钎缝表面或内部有气孔2.钎缝金属过热清除钎缝后重焊2.降低钎焊温度

3.焊件潮湿3.焊前吹干焊件

1.焊件清理不干净1.焊件表面清洁干净

夹渣钎缝中有杂质2.间隙不合理清除钎缝后重焊2.间隙设计合理

3.钎料杂质含量过高3.选用合适钎料

焊件表面或内部被氧化1.使用氧化焰加热1.使用中性焰加热

氧化打磨除去氧化物并烘干

成黑色2.钎剂量过少2.加入适量钎剂

1.钎料量过大1.加入适量钎料

钎料流到不需焊的部位

焊瘤2.直接加热钎料应打磨除去2.不可直接加热钎料

或焊缝处有过多钎料

3.加热方法不正确3.正确加热

内外表面氧化皮过多，

1.钎焊温度过高1.控制好加热温度

过烧并有脱落现象，钎缝表应打磨除去

2.钎焊时间过长2.控制好加热时间

面发黑

1.结构设计不合理1.合理设计刀具结构

2.加热速度过快2.合理选择加热速度

裂纹钎缝表面或内部有裂纹重焊

3.焊后冷却速度过快3.合理选择冷却速度

4.加热不均匀4.均匀加热

8

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参考文献

[1]GB/T33148-2016钎焊术语

[2]GB/T33219-2016硬钎焊接头缺欠

[3]GB/T11363-2008钎焊接头强度试验方法

[4]JB/T6966-93钎缝外观质量评价方法

[5]GB/T2828.1-2012计数抽样检验程序

[6]GB/T5616-2006无损检测应用导则

9

T/HNNMIAXX—2023

目次

前言............................................................................II

1范围.................................................................................3

2规范性引用文件.......................................................................3

3术语与定义...........................................................................3

4质量要求............................................................错误！未定义书签。

5评价标准与检测方法...................................................................6

6检验条件及环境......................................................错误！未定义书签。

附录A（资料性）聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头常见缺欠处理对策....................8

参考文献.........................................................................9

I

T/HNNMIAXX—2023

聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头质量评价方法

1范围

本文件规定了聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头的术语与定义、仪器与设备、质量评价指标及试验方

法。

本文件适用于聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头质量的检验和评价。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GJB1187射线检测

GB/T11345焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定

GB/T11363钎焊接头强度试验方法

GB/T13298金属显微组织检验方法

GB/T15248金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法

GB/T33148钎焊术语

GB/T33219硬钎焊接头缺欠

JB/T6966钎缝外观质量评定方法

3术语与定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

聚晶金刚石复合片Polycrystallinediamondcompact

在高温高压条件下在硬质合金衬底上烧结一层聚晶金刚石层所构成的复合体，简称PDC复合片。

3.2

钎焊面fayingface

焊件上待钎焊的表面。

3.3

缺欠brazing/solderingimperfection

钎焊接头中因钎焊产生的金属不连续、不致密、不规则、连接不良及形状或尺寸偏差的现象。

4仪器与设备

4.1万能力学试验机：测量范围为0N～30KN，最小分辨率为1N。

4.2金相显微镜：测量范围10X～500X，自带绘图软件。

4.3照明放大镜：5X、10X可选，有效直径125mm。

5质量评价指标

5.1接头质量等级

3

T/HNNMIAXX—2023

聚晶金刚石复合片与钢钎焊接头质量等级按表1的规定划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级。Ⅰ、Ⅱ等级钎焊质

量应在设计文件中注明，未注明的为Ⅲ级钎焊质量。

表1接头质量等级

级别功能特点质量要求

钎缝连续、光滑均匀，呈现明显圆弧过渡；不允许存在裂

适用于超高